Курсы бойынша
Термодинамиканын скінші заны
жүктеу/скачать 6,25 Mb. Pdf көрінісі
|
| Термодинамиканын скінші заны
1 - Температурасы 200 К-нен 300 К-ге дейін аралыкта жүмыс жасайтын Карноның идеал машинасы 83,8 Дж жылуды жүмыска айналдырады. Резервуарға (суыткышқа) 200 К -де канша жылу беріледі? 2. Егер 100-200 К температуралар аралығында жүмыс жасайтын Карнонын идеал машинасына 200 К-де 1-ші есептегі машинаның 300 К-де алатындай ' жылу берілсе, ол осы жылудың кандай молшерін жүмысқа айналдырады? 16 кг 0 2-ні 273 К-нен 373 К-ге дейін қыздырғанда энтропияның өзгерісін: 1) түрақты көлем; 2) түрақты кысым жағдайында есептеңіз. Оттегін идеал газ деп үйғарыңыз. 4. 58,82 кг В20 2-ты 298 К-нен 700 К-ге дейін қыздырғанда энтропиясының озгерісі кандай мәнге ие болады? В20 3-тың жылусыйымдылығы С°Р=36,5525+106,345 • 10'3Т Дж/моль-К. 5. Бромбензол 429,8 К-де кайнайды. Оныц осы температурада булану жылуы 241,9-103 Дж/кг. 10 кг бромбензол буланғанда эитропияның өзгерісі кандай болады? 6. 2-Ю'3м ’ аргонды 19,6-104 Па (2 кг/см2) кезінде көлемі 112-10'3м ’-ге үлғайғанша қыздырады. Егер бастапқы температурасы 373 К болса, энтропиясының өзгерісі кандай болады? 7. 12-10'3 кг оттегінің температурасын 290 К-нен 233 К-ге дейін төмендетіп, ал кысымын 1,01 -105 Па-дан 60,6-105 Па-ға дейін жоғарлаткан жағдайдағы энтропияның өзгерісін есептеніз. Ср°=32,9 Дж/моль-К. 8. Температурасы Т|=353 К, массасы 5 кг суды температурасы Т2=290 К, массасы 10 кг сумен араластыру процесі кезіндегі энтпропияның өзгерісін есептеңіз. Судын жылу сыйымдылығы түрақты және 4,2 Дж/г-К. 9. 280 К, 1,01 • 105 Па және түракты колем (V=const) кезінде 100-10'6м3 оттегі мен 400-10‘6м3 азоттың араласуы нәтижесінде энтропияның жалпы өсуін есептеңіз. 10. Температурасы ТАг=293 К, ал кысымы Р° аг = Г0133Т05 Па 1 моль аргонмен температурасы =353 К, кысымы />п^=1,0133-105 Па 2 моль азотты араластыргандағы энтропиянын өзгерісін есептеңіз. Қосианың кысымы Р°коспа= І.0133-105 Па. Аргон мен азот идеал газдар, олардың жылусыйымдылыктары берілген температуралар аралығында түрақты. Азот үшін Cv=20,935 Дж/(моль-К), аргон үшін Cv= l2,561 Дж/(моль К). 11 .Температурасы 273 К, массасы 100-10'3 кг су температурасы 390 К-ге тең буға айналғандағы энтропиянын озгерісін анықтаныз. 373 К-дегі судың меншікті булану жылуы 2263,3-103 Дж/кг; сүйык судың меншікті жылусыйымдылыгы 4,2-103 Дж/кг-К; түракты қысым кезінде будың меншікті жылусыйымдылыгы 2,0-103 Дж/кг-К. 12.Газ күйіндегі метанный молярлык жылусыйымдылыгы СР= 17,518+60,69- 10'3Т (Дж/моль-К) теңдеуімен өрнектеледі. 298 К-де метанның стандартты энтропиясы 167,73 Дж/моль-К. I-IO 'V метанның 800 К және 1,01-Ю5 Па кезіндегі энтропиясын аныктаңыз. 26 13.T=351 К жоне Р=5,05-103 Па кезінде бу күйдегі этил спиртінің энтропиясын есептеніз, егер оның булану жылуы ДН=40950 Дж/моль, ал молярлык жылу сыйымдылығының температураға тәуелділігі Ср=19,07+212,7-10 Т- 108,6-10'6Т2+2І,9-Т3 теңдеуімен өрнектеледі. 14.300 К және 1,01-Ю5 Па кезінде 2-10'3м3 гелий мен 2-10'3м3 аргон араластырылған; осы изотермиялык араластыру нәтижесінде алынған газдыіс коспа түракты көлем жағдайында 600 К-ге дейін қыздырылады. Энтропияның жалпы өсуін есептеңіз. Газдардың жылу сыйымдылыктары температураға тоуелді емес. 15.Бу күйдегі бензол Р|=4,0532-104 Па-дан Рг— 1,0133-105 Па-га дейін изотермиялық жағдайда (Т=353,2 К) сығылады, сонсын конденсашіяланған (сүйык) бензол 333,2 К-ге дейін суыйды. Осы процестер нотижесінде энтропияның өзгерісін анықтаңыз, егер ДНб> =30877,92 Дж/моль жәнс (с°/>}'Л =1,80 Дж/г-К. Бензол буын идеал газ деп есептеңіз. 16.298 К-де неонның мольдік энтроииясы 146,2 Дж-моль'-К'1 Неонның 500 К- дегі энтропиясын есептеніз. 17.11,2 л азотты 0-ден 50° С-ге дейін қыздырып, кысымын 1 атм-дан 0,01 атм-ға дейін төмендеткендегі энтпропиясының өзгерісін есептеніз. 18. Температурасы 100° С, кысымы 1 атм 1 моль гелийді температурасы 0° С және кысымы 1 атм 0,5 моль неонмен араластырғанда энтпропия өзгерісі қандай (ақырғы қысым 1 атм) мәнге ие болады? ' 19. 25° С және 1 атм жағдайында 1 м3 ауаны азот г)ен оттектен (20%) алғанда энтропияның өзгерісі қандай болады? 20. Температурасы 350 К, қысымы 5 атм 3 моль идеал бір атомды газ (Cv=3,0 кал моль '-К'1) қысымы 1 атм күйге дейін қайтымды адиабаталык түрде үлғаяды. Соңгы температура мен көлемді, ішкі энергия, энтальпия және энтропияның өзгерісін есептеңіз. 21. Mg+H2=H20(c)+Mg С+С02=2СО 2S02+ 0 2=2S02 F еО+С 0=Ғ е+С 0 2 , реакцияларынын Т=298 К-дегі энтропиясының стандартты өзгерісін анықтаңыз. Қажетті деректерді аныктамалыктан (Қосымша I) алыңыз. 22. 'Г=300 К-де 0,7-10'2 к г Nv-ның кысымын Р°і=5,05-104 Па-дан Р°2=3,03М 05 Па ка дейін жоғарлатқанда Гиббс энергиясының өзгерісін есептеңіз (азотты идеал газ деп үйгарыңыз). 23. С2Н60 (сүй, Р= 1,01 • 105 Па)= С2Н60 (г, Р=9,09' 104 Па) С2Н60 (сүй, Р= 1,01 • 105 Па)= С2Н60 (г, Р= 1,0М 05 Па) С2Н60 (сүй, Р= 1,01 • 10s Па)= С2Н60 (г, Р= 1,11 • 105 Па) процестерінің Дв-нын есептеңіз, егер спирттің қайнау температурасы 351 К. Спирттің буы - идеал газ. Алынған қортындыларға сай процесс бағыты жонінде кандай түжырымдар жасауға болады? 24. 2 моль бензолдың изотермиялық жағдайда булануының: 27 С6н 6 (ж, Р= 1,0133 -105 Па)= С2Н60 (г, Р2=0,9120-105 Па) АҒ мен AG есептеңіз. Қалыпты кайнау температурасы 353,3 К. 25.273 К-де мүздың балқу жылуы 334,7-10' Дж/кг. Судын меншікті жылу сыйымдылығы 4,2-10'* Дж/кг-К, мүздыц меншікті жылу сыйымдылығы 2,02-103 Дж/кг-К. Температурасы 268 К аса суытылған судың 1 молін мүзга айналдырғандағы AG, ДН және AS мәндерін есептеніз. 26. Т=773 К-де бір атомды 1 моль газдың изотер.миялык жолмен қысымын Р°і=5,06Т03 Па-дан Р°2=1,01-104 Па-ға дейін өзгерткенде A, AH, AU, AS, ДҒ, кандай мәндерге ие болады? 27. Т-298 К-де ZnO+CO=Zn+C02 реакциясының Гиббс энергиясының стандартты өзгерісін есептеңіз. Кажетті мэліметтерді анықтамалықтан (Қосымша I) алыңыз. реакциясының стандартты Гиббс энергиясынын температураға тәуелділігін корытып шығарыныз. AfH°2 9 g, S°2 9 g және Cp-f(T) мәндерін аныктамалықтан (Қосымша I) алыңыз. 29. Т=298,2 К-дегі С2Н2+2Н20(с)=СН3С00Н(с)+Н2 реакциясыпың AH0, AU0, АҒ°, AG°, AS° және АСР мәндерін аныктаныз. Қажетті деректерді анықтамалыктан (Қосымша I) алыңыз. 30.298 К-де 1 моль идеал газдың көлемі 1 м3-тан 10 м3-қа дейін үлғаяды. Жасалған жүмысты, Гельмгольц және Гиббс энергияларының өзгерісін есептеңіз. ЗІ.а) 1 моль сүйык күйдегі судың; б) 1 моль бу күйдегі судың кысымын 1-ден 3 атм-ға дейін жоғарлатқанда Гиббс энері иясыныц өзгерісі қандай мәнге тең? 32.0,7 моль азотты 2000К-нен 200К-ге дейін суытып, колемін 0,5 м3-тан 10 м3-қа дейін үлғайқанда Н, U, F, G, S өзгерістері қандай болады? Азот - идеал газ жоне оның бастапқы күйіндегі энтропиясы 150 Дж м оль'К ’1 33.1 IgO (capbi,K)=HgO (кызыл,қ) ауысу процесі барысында Гиббс энергиясы 0,12 кДж/мольге азаяды. Сынап (II) оксидіиің қай модификациясы түрақты? 34.298 К-де силлиманиттің андалузитке ауысу процесі AbOjSiCbxr1 AhOiSiChtK) барысында Гиббс энергиясы 30,2 кДж/мольге өседі. Алюмосиликаттың қай кристалдык модификациясы түракты? 35.298 К-де иодцианның (JCN) жай заттардан түзілу жылуы 168,9 кДж/моль, ал энтропияның өзгерісі 155,1 Дж/(мольК). 298 К-де JCN түрақты ма? 36.298 К-де №О (0 окидінің жай заттардан түзілу жылуы 81,55 кДж/моль, ал осы жағдайда Гиббс энергияның өзгерісі 16,5 кДж/моль. N2+l/2Ch=N20 реакциясының энтропиясынын өзгерісін есептеңіз. 37.727° С-де циклогексанның крекингі СбНіг^ЗСгНа кай бағытта өтеді? 38.Төменде берілген реакциялардың кайсысы стандартты жағдайда өздігінен өтеді? Ғе( қ)+А12Оф к)-> А1 (қ)+Ғ е20 3( к) А1(к)+Ғе20 3(к) -> Ғе(қ)+А120.,(к) 39.Стандартты жағдайда Cu20 , G e02, Li20 , АГОз, ZnO, РЬО оксидтерінің кайсысын сутекпен тотыксыздандыруға болады? 28 40.Реакциясы бойынша стандартты жағдайда магний оксидінен магнийді тотыктырып алу үшін металдық алюминийді колдануға бола ма? 41 .Стандартты жағдайда сутек пероксидін 2Н20(с)+ 02(г)=2Н20 2(с) реакциясы бойынша алуға бола ма? 42.Стандартты жағдайда кальцийдің көмір қышқыл газы атмосферасында 2Са(к)+С02(г)=Са0(қ)+С(қ) реакциясы бойынша жануы мүмкін бе? 43.298 К-де сутек пероксидінің ыдырауы қай теңдеу аркылы өтеді? а) Н20 2(г)= Н2(г)+02(г) б) Н20 2(г)= Н20 ( с ) + І 0 3(г) 44.25° С-де МН4С1(қ)+Ыа0Н(к)=ЫаС1(қ)+Н20(с)+ЫНз(г) реакциясы бойынша аммиакты алуга бола ма? 45.298 К-де Са504(к.)+С02(г)=СаС0з(қ)+80з(г) реакциясы бойынша күкірт ані идридін алуға бола ма? 46. 298 К және 1,013-105 Па жағдайында этилен сумей әрекеттесе ме? 47.180 К жоне 1,013-105 Па жағдайында сутек пен оттек өзара орекеттесе ме? 48.700 К жәнс 1,013• 105 Па жагдайында азот пен сутек өзара орекеттесе ме? 49. С(графит)+2Н2(г)=СН4(г) реакциясы үшін AG°2 9 s есептеніз. ДН°2 9 8-ді келесі термохимиялық теңдеулерден аныктаңыз: СН4(г )+202( г )=С02( г )+2Н20 ( с )+ ДН°298 С 0 2( г )= С(графит)+ 0 2(г)- ДН ° 297 2Н20 ( с )= 2Н2( г )+ 0 2(г)- 2ДН°298 AS 0298 мәнін Планк постулатының көмегімен есептеңіз. 50.2СО2=2СО+О2 С0+Н20 = С 0 2+Н2 2HI=H2+J2 СО+2Н2=СН3ОН 31I2+N2=2NH3 реакцияларнының ДС07оо-ін есептеңіз. Қажетті мәліметтерді анықтамалықтан (Қосымша I) алыцыз. 51.2H2+S2=2H2S реакциясының стандартты Гиббс энергиясының температурага тәуелділігі AG°r=168300+30,35TlgT-5,07-10'3T2 теңдеуімен өрнектеледі. Берілген реакцияның AS°298- h есептеп, оны анықтамалықтағы (Қосымша I) деректер арқылы есегітелген мәнімен салыстырыңыз. 51Д N 2 + ^ I h=NH3 реакциясының стандартты Гиббс энергиясының температурага тәуелділігі.ДСот=43540+29,7^Т+15,87-10'3Т2 теңдеуімен өрнектеледі. Осы реакцияның AS°298- h есептеп, оны анықтамалықтағы (Қосымша I) деректер арқылы есептелген мәнімен салыстырыңыз. Копварианіы есептер 1. Егер А іатының балқу және қайнау температуралары, катты, сүйык және газ күйлеріндегі жылусыйымдылыктары, балку және булану жылулары белгілі болған жағдайда, оньщ g-кг массасының түракты кысым кезіндегі Гг ден Т2-ге дейін кызуының (сууының) энтропиясының өзгерісін есептеңіз. № Зат (капы) g, кг т , , к Т2, К Балку Булану Мсншікті жылусыйымдылык, Дж/ (кг-К) Т, К д тн, кДж/моль Т, К AvH, кДж/моль С’гк с Рс CV 1 Вг 20 240 350 265,9 10,551 352,2 20,733 0,674 0,461 0,225 2 Н20 27 260 400 273,2 6,138 373.2 45.069 0,570 4,187 1,919 3 Не 50 220 650 234,3 2,332 620,2 63,642 0.137 0,139 0,104 4 ССІ4 15 250 370 250,3 2,512 349,9 30,021 - 0,846 0.543 5 н с о о н 20 260 400 281,5 12,687 379,7 23,112 1,620 2,135 1.058 6 с н .,о н 25 175 400 175,3 3.170 337,9 35,296 - 2,512 1-371 7 СНзСООН 30 260 430 289,8 11,724 391,4 24,410 2,039 2,057 1.197 8 СНСІз 20 209 350 209,7 9,211 334,4 29.323 - 0,963 0.545 9 (СНз)2СО 25 160 350 178,6 5,719 329.2 31.886 2,261 2,177 1.129 10 (С2Н5)2СО 20 140 350 156,9 7,537 307,2 26,713 1,256 2,215 1,934 11 Н -С 5Н12 40 143 330 143,5 8,421 309,3 25.813 - 2,261 1.667 12 с 6н 6 25 260 400 278,7 9,836 353.3 30,774 1,468 1,842 1,046 13 жүктеу/скачать 6,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|